Ausgangssituation und Fehlerbild.

Der Yaskawa AC Servo Motor SGMPH-02A1A-YR31 wurde mit der Fehlerbeschreibung eingesendet, dass die integrierte Haltebremse zwar beim Einschalten ordnungsgemäß öffnet, im weiteren Betrieb jedoch nicht mehr zuverlässig schließt. Dieser Fehler trat reproduzierbar auf und führte dazu, dass die Achse im Stillstand nicht mehr sicher gehalten werden konnte. Besonders bei vertikalen Achsen oder lastbehafteten Anwendungen stellt ein solches Verhalten ein erhebliches Sicherheits- und Funktionsrisiko dar.

Der Motor ist mit einem hochauflösenden Encoder des Typs UTSAH-B16DC-E sowie einer integrierten Federdruckbremse von Ogura Clutch ausgerüstet. Getestet wurde der Motor auf einem Yaskawa Servopack SGDH-02AE, wodurch eine realitätsnahe Funktionsprüfung unter industrietypischen Bedingungen möglich war.

Erste Prüfung und Demontage

Nach dem Wareneingang erfolgte zunächst eine äußere Sichtprüfung. Das Motorgehäuse zeigte deutliche Gebrauchsspuren, was auf einen langjährigen Einsatz in industrieller Umgebung schließen ließ. Mechanisch war kein offensichtlicher Schaden an Welle oder Flansch erkennbar, jedoch war bereits beim manuellen Drehen ein ungleichmäßiger Widerstand wahrnehmbar.

Im nächsten Schritt wurde der Motor vollständig zerlegt. Dabei zeigte sich sehr schnell die eigentliche Ursache des gemeldeten Fehlers. Der Bremsbelag der integrierten Haltebremse war vollständig verschlissen. Durch den fortgeschrittenen Abrieb hatte sich feiner Bremsstaub im gesamten Motorinnenraum verteilt. Dieser Abrieb lagerte sich nicht nur im Bremsbereich ab, sondern fand sich auch an Rotor, Stator und in unmittelbarer Nähe des Encoders wieder.

Schadensbild im Inneren

Der massive Bremsabrieb stellte ein erhebliches Risiko für die gesamte Baugruppe dar. Solche Partikel wirken elektrisch leitend, können Wärme stauen und langfristig Isolationsprobleme verursachen. Obwohl der Encoder zum Zeitpunkt der Eingangsmessung noch einwandfrei funktionierte, war aufgrund der starken Verschmutzung ein zukünftiger Ausfall sehr wahrscheinlich.

Auch die Lager zeigten altersbedingte Laufspuren. In Kombination mit dem Abrieb und der allgemeinen Verschmutzung war klar, dass eine reine Teilreparatur in diesem Fall nicht zielführend gewesen wäre. Ziel war es, den Motor nicht nur kurzfristig wieder funktionsfähig zu machen, sondern seine Betriebssicherheit für die kommenden Jahre sicherzustellen.

Instandsetzungsmaßnahmen

Der Motor wurde vollständig gereinigt und von sämtlichen Ablagerungen befreit. Das Gehäuse durchlief eine gründliche Entlackung, um auch versteckte Verschmutzungen und Korrosionsansätze zu entfernen. Anschließend erfolgte eine fachgerechte Neulackierung, die nicht nur optische Gründe hatte, sondern auch dem Schutz des Gehäuses dient.

Alle Kugellager wurden ersetzt, ebenso sämtliche Dichtungen. Gerade bei Motoren dieser Generation ist der Zustand der Dichtungen entscheidend, da selbst geringe Undichtigkeiten über Jahre hinweg zu schleichenden Schäden führen können.

Die defekte Bremse wurde vollständig erneuert. Dabei wurde eine neue, baugleiche Haltebremse verbaut, die exakt auf die mechanischen und elektrischen Anforderungen des Motors abgestimmt ist. Der Encoder wurde präventiv mit überholt, gereinigt, neu justiert und erneut geprüft, um absolute Positionsgenauigkeit sicherzustellen.

Zusammenbau und Testlauf

Nach dem Wiederaufbau wurde der Motor auf dem Yaskawa SGDH-02AE Servopack getestet. Dabei wurden sowohl dynamische Bewegungen als auch längere Stillstandsphasen simuliert. Die Bremse öffnete und schloss nun wieder sauber und reproduzierbar. Auch nach mehreren Zyklen blieb das Verhalten stabil.

Zusätzlich wurden Drehmoment, Stromaufnahme und Encoder-Signale überwacht. Alle Werte lagen innerhalb der erwarteten Toleranzen. Der Motor zeigte ein ruhiges Laufverhalten ohne auffällige Geräusche oder Vibrationen. Damit war die Reparatur erfolgreich abgeschlossen.

Bedeutung präventiver Instandhaltung

Dieser Reparaturfall zeigt sehr deutlich, wie wichtig die präventive Wartung bei Servo Motoren mit integrierter Bremse ist. Der Verschleiß der Bremsbeläge erfolgt schleichend und bleibt im laufenden Betrieb oft lange unbemerkt. Erst wenn die Bremse nicht mehr zuverlässig schließt, wird der Schaden offensichtlich. Zu diesem Zeitpunkt ist der Abrieb jedoch häufig bereits im gesamten Motor verteilt.

Eine rechtzeitige Überholung kann solche Folgeschäden verhindern, die Lebensdauer des Motors deutlich verlängern und ungeplante Maschinenstillstände vermeiden.

Weitere Informationen wie Preis, Lieferzeit zu erwähnten Geräten:
Yaskawa AC Servo Motors SGMPH-02A1A-YR31

• Encoder Yaskawa UTSAH-B16DC-E
• Bremse Ogura Clutch MCNB10Y-03
• Yaskawa Servopack SGDH-02AE-OY

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Technische Spezifikationen

Typische Alarme und Fehlermeldungen im Betrieb

Zentrale Bestandteile

Typische Einsatzbereiche